تعامل جسم الطفل مع الدواء / المقال التاسع

3) استقلاب الجسم للدواء " Drug Metabolism "
الاستقلاب الدوائي أو التحولات الحيوية الدوائية (Drug Biotransformation ) يقصد به التحولات الكيموحيوية ( أنزيمية ) التي يجريها الجسم على الدواء ويحوله الى شكل كيميائي آخر. والاستقلاب الدوائي يلعب دوراً رئيسياً في طرح الدواء وباقي المواد الكيميائية الغريبة ( Xenobiotics ) من الجسم، فمن المعلوم أن أغلب المواد الكيميائية (ومنها الأدوية ) التي تدخل جسم الانسان هي مركبات ذائبة في الدهون ( محبة للدهون) ( Lipophilic ) ، ولهذا حتى تعطي مفعولها الدوائي يجب أن يحصل لها امتصاص وتعبر الحواجز البيولوجية المختلفة في أجزاء الجسم وتتوزع فيها، وبسبب حبها للدهون فانه سوف يعاد امتصاصها من قبل القنوات الكلوية دون ان تطرح في البول، وبالتالي سوف تبقى في الجسم لفترات زمنية طويلة معطية تأثيراتها الدوائية والكيميائية، وهنا تتجلى أهمية استقلاب الجسم لهذه المركبات، فعن طريق الاستقلاب يتم تحويل هذه المركبات (ومنها الأدوية) المحبة للدهون وصعبة الاطراح الى مركبات أخرى محبة للماء سهلة الطرح من الجسم ، والأشكال الكيميائية الناتجة من الأدوية الأصلية التي دخلت الجسم يطلق عليها بالمخلفات ( Metabolites ) ، وهذه المخلفات الاستقلابية للأدوية تكون عادة غير فعالة دوائياً وغير سامة، ولهذا كان يطلق على عمليات الاستقلاب بأنها ازالة السمية ( Detoxification Processes ) .

وحول هذه النقطة يجب أن نشير الى أن عملية الاستقلاب لا تعطي دائماً مخلفات غير سامة وغير فعالة دوائياً ، فهناك بعض الأدوية التي تستقلب الى مخلفات فعالة دوائياً وتكون هذه المخلفات هي المطلوبة فعلاً لاحداث أثر دوائي . بل ان بعض الأدوية لا يكون فعالاً دوائياً، ويستقلب الى مخلف أو مخلفات (مخلفات ) فعالة دوائياً، اضافة الى هذا الكلام ، فانه ليست جميع المخلفات غير سامة ، في الحقيقة فان الكثير من الآثار الجانبية السيئة مثل نخر الأنسجة (Tissue Necrosis ) والسرطان، التشوهات الجنينية (Teratogenicity ) مردها المخلفات الكيميائية الناتجة عن استقلاب الأدوية والملوثات البيئية . (

تقسم تفاعلات الاستقلاب الدوائي الى قسمين :-

أ ) مرحلة الاستقلاب الدوائي الأولى ( Phase - I )
وتشمل التفاعلات الكيموحيوية التالية : الأكسدة ، الاختزال، الاماهة (Oxidative, Reduction, Hydrolysis ) ، وأن الهدف من هذه المرحلة هو ادخال مجموعات كيميائية وظيفية ( Functional Groups ) تكون متأينة (قطبية Polar ) .

تضاف المجموعات القطبية هذه الى الدواء بشكل مباشر أو بشكل غير مباشر كاختزال مجموعة الكيتون الى الألديهاد، أو أكسدة الكحول الى حوامض، أو انتاج مجموعة الكاربوكسيل عن طريق الاماهة، وبالتالي يصبح الدواء متأيناً، محباً للماء ويسهل طرحه .

لا تستطيع المرحلة الأولى من التفاعلات الاستقلابية في بعض الأحيان انتاج مخلفات متأينة محبة للماء بما يكفي لاطراحها أو تقليل مفعولها الدوائي وفي هذه الحالة يجب على المخلفات من هذا النوع المرور بالمرحلة الثانية من الاستقلاب الدوائي .

ب) مرحلة تفاعلات الاستقلاب الثانية - المرحلة الثانية (Phase - II ) أو تسمى مرحلة التفاعلات الارتباطية ( Conjugation Reactions )
والغرض من هذه المرحلة هو ربط مركبات تكون أصلاً موجودة في الجسم (Endogenous Compounds ) صغيرة، متأينة وقطبية مثل (Glycin, Sulfate, Glucuronic acid ) مع مخلفات الأدوية الناتجة من المرحلة الأولى لتتحول الى مخلفات مرتبطة، أكثر ذوباناً في الماء وأكثر قطبية، وسهلة الطرح من الجسم .

الأدوية - والمركبات الكيميائية الأخرى - والتي تمتلك مجموعة أصلاً قطبية غير كافية لأن تطرح بشكل مطلوب، تذهب مباشرة الى المرحلة الثانية دون المرور بالمرحلة الأولى ، وتعتبر المرحلة الثانية هي الأساس في ازالة سمية الأدوية وتأثيراتها الدوائية، الا أن كلتا المرحلتين تعتبران مكملتين بعضهما البعض في التغلب على الآثار السامة والدوائية للمركبات والأدوية الداخلة في جسم الانسان .

يعتبر الكبد أهم عضو يحدث فيه تفاعلات التحولات الحيوية الدوائية لاحتوائه تقريباً على جميع الانزيمات المسؤولة عن استقلاب الأدوية اضافة لكون الكبد من الأعضاء القليلة المزودة بالدم بشكل غزير . ويوجد أعضاء أخرى لها القدرة على استقلاب الدواء مثل الأمعاء (لوجود أنزيمات مثل ((Lipases , Esterases )، ,الكلى، والرئتين ، والغدة الكظرية، والمشيمة، والدماغ والجلد، ولكن كما ذكرنا يعتبر الكبد أهمها .

العوامل المؤثرة على استقلاب الدواء
Factors Affecting Drug Metabolism

كما أشرنا فان الأدوية والمواد الكيميائية الغريبة تستقلب بواسطة طرق مختلفة وعديدة من طرق الاستقلاب الأول والثاني ( Phase I and Phase II Pathways ) لتعطي العديد من نواتج الاستقلاب ( Metabolites ) ، ان الكمية النوعية لمستقلب معين يحدد بتراكيز وفعالية الانزيم ( أو الانزيمات ) المسؤولة عن انتاج ذلك المستقلب،وان معدل استقلاب الدواء مهم جداً فيما يتعلق بالفاعليةالدوائية والأثر السام لذلك الدواء ، فمثلاً اذا نقص معدل الاستقلاب فانه يؤدي بشكل عام الى زيادة فترة زمن الأثر الدوائي وزيادة فترة بقائه في الجسم اضافة الى تأخر طرحه، مما يؤدي الى تراكمه في الجسم للمستوى الذي تظهر فيه سمية الدواء .

ومن الجهة المقابلة، فان زيادة معدل الاستقلاب تؤدي الى نقص وقت الأثر الدوائي وسرعة طرح الدواء من الجسم ، وهذا يعتمد على عدد من العوامل تؤثر على معدل الاستقلاب، ونذكر منها العمر ، السلالة البشرية، العوامل الوراثية، الجنس، الحث الانزيمي ( Enzyme Induction ) والتثبيط الأنزيمي (Enzyme Inhibition ) .على أننا سوف نتحدث عن عامل العمر وخصوصاً الصغار، موضوع هذا الكتاب .

الاختلاف في استقلاب الأدوية المرافقة لفترات العمر المختلفة واضح بشكل جلي في الأطفال حديثي الولادة مقارنة بالكبار . حتى في أجنة وصغار الحيوانات هناك شح أو عدم وجود الأنزيمات المسؤولة عن الأكسدة وانزيمات الربط ( المرحلة الثانية من الاستقلاب ) مما ينتج عنه نقص في القدرة الاستقلابية ، وبشكل عام فان القدرة على انجاز التفاعلات الاستقلابية تزداد بسرعة بعد الولادة وتصل الى مستويات الكبار عند سن شهر الى شهرين، وسوف نتحدث عن دراسات أجريت حيث بنيت الاختلافات في استقلاب الأدوية عند حديثي الولادة مقارنة بالكبار . (

فقد لوحظ عند اعطاء الهكساباربيتال ( Hexabarbital ) لفأر حديث الولادة بجرعة 10 ملغم/كغم إستغرق في النوم لمدة تزيد عن 6 ساعات، وعندما أعطيت نفس الجرعة لفأر بالغ، كان نومه أقل من خمس دقائق . (
في طفل الانسان حديث الولادة هناك نقص في القدرة على اجراء بعض الطرق الاستقلابية وأهمها طرق الأكسدة وربط مركب حمض الجلوكيورونيك (Glucuronidation) مقارنة بالكبار(6)، فمثلاً دواء التولبيوتامايد ( Tlobutamide ) فترة نصف العمر له عند الأطفال أكثر من 40 ساعة ( بمعنى أنه بعد مرور 40 ساعة سوف ينخفض تركيز الدواء في دمهم الى النصف )، مقارنة بفترة نصف عمر الدواء عند الكبار والبالغة 8 ساعات، وهذا مرده الى عدم مقدرة الطفل على أكسدة الدواء.( كما يعتبر دواء الكورامفينيكول (Chloramphenicol ) من الأدوية التي تتراكم في جسم الطفل واصابته بالحالة المعروفة بمتلازمة الوليد الداكن (Gray baby Syndrome ) والناتج عن عدم قدرة الطفل على ربط هذا الدواء بمادة (Glucuronic Acid ) لعدم توفر الانزيم المسؤول عن هذه العملية، أيضاً لنفس السبب يمكن تفسيره عند اصابة الطفل حديث الولادة باليرقان النووي (Kernicterus) الناتج عن ارتفاع مستوى مادة البليروبين في الدم . ( الاختلافات في طرح الكافئين في الأطفال حديثي الولادة والكبار تعتبر من المؤشرات المهمة المسجلة في هذا الموضوع ، فمن المعروف أن الكافئين في جسم البالغ يتميز بالخصائص الحركية الدوائية
التالية:-(2)

1- فترة نصف العمر 4 ساعات .
2- يطرح بنسبة تقل عن 2% من الجرعة بالشكل غير المستقلب في البول .
3- باقي كمية الجرعة تستقلب الى مركبات منزوعة الميثيل Demethylated وعلى شكل أملاح اليوريت (Urates ) .

بينما في الأطفال حديثي الولادة فان مقاييس الحركة الدوائية هي كالتالي :-
1- فترة نصف العمر 4 ساعات .
2- الكافئين غير المستقلب والمطروح في البول يشكل أكثر من 85% وتبقى نسبة اطراح الكافئيين غير المستقلب في البول هي الأكثر لغاية 3 أشهر، وتقل هذه النسبة تدريجياً مع التقدم في العمر حتى تتساوى مع تلك النسبة في الكبار ( أي أقل من 2% ) وذلك عند عمر 7-9 شهور .

طول فترة نصف العمر للكافئيين في الأطفال حديثي الولادة ناتج عن بطء الاطراح الكلوي للكافئين غير المستقلب بسبب قلة أو عدم حدوث استقلاب دوائي له .

سجلت بعض الدراسات تقارباً في فترة نصف العمر لبعض الأدوية مثل الأدوية المقاومة للصرع ( Phenytoin, Carbamazepine ) عند الكبار وحديثي الولادة وهذا التقارب تبين أنه ناتج عن أخذ الأم أثناء الحمل لهذه الأدوية مما أدى الى تحفيز النشاط الانزيمي لهذه الأدوية عند الأطفال حديثي الولادة أثناء فترة الحمل . وبقي أن نقول انه ليست جميع الطرق الاستقلابية لدى الأطفال حديثي الولادة أقل درجة في الفعالية مقارنة بالكبار، فالارتباط الدوائي عن طريق مركب السلفيت (Sulfate Conjugation ) له فعالية كفعاليته عند الكبار . (2)

يبين جدول (1 - 3 ) معدل الاطراح الدوائي ( مقاساً على أساس نصف عمر الطرح بالساعات ( Elimination Half - Life ) لبعض الأدوية في حديثي الولادة والكبار . (2)







جدول رقم ( 1 - 3 ) مقارنة معدل الإطراح الدوائي في الأطفال
حديثي الولادة والبالغين
الدواء حديثي الولادة البالغين
Amobarbital 17-60 12-27
Carbamazepine 8-28 21-36
Diazepam 25-100 15-25
Indomethacin 14-20 2-11
Meperidine 22 3-4
Nortriptyline 56 18-22
Phenylbutazone 21-34 12-30
Phenytoin 21 11-29
Theophylline 24-36 3-9
Tolbutamide 10-40 4-9

كان حديثنا عن الاستقلاب الدوائي في الأطفال حديثي الولادة (Newborns ) أما عند الأطفال ( Children ) فان باستطاعتهم استقلاب بعض الأدوية أسرع من الكبار، وأن معدلات استقلاب الكثير من الأدوية تصل ذروتها في العمر ما بين 6 شهور الى 12 سنة، وبعد هذه الفترة العمرية فان استقلاب الأدوية تقل، وبناء عليه فان مثل هؤلاء الأطفال يحتاجون الى جرعات أعلى من الكبار اعتماداً على وزن الدواء المعطى الى وزن الجسم ( mg/ kg ) .من الأدوية التي يكون طرحها من جسم الاطفال أسرع من طرحها عند الكبار تشمل ( Phenobarbital, Diazoxide, Clindamycin, Antipyrine, Ethosuximide, Valporic Acid, Chlorpromazine, Carloamazepine, Theophylline .) (5,3,2)

يبين جدول (2 - 3 ) مقارنة نصف العمر بالساعات لبعض الأدوية في الأطفال حديثي الولادة ، الأطفال والبالغين . (3)
جدول رقم ( 2 - 3 ) مقارنة نصف العمر لبعض الأدوية في الأطفال
حديثي الولادة ، والأطفال ، والبالغين
الدواء حديثي الولادة الأطفال البالغين
Paracetamol 2.2-5 3.1-3.4 1.9-2.2
Ampicillin 2-4 1-1.3 1-1.3
Diazepam 25-100 18 15-25
Digoxin 60-107 36-37 30-40
Gentamicin 6-8 2-3 2-3
Kanamicin 6-18 2-4 2-4
Phenobarbital 100-150 50-65 64-140
Phenytoin 30-60 5 12-18
Theophyllin 25-35 1.8-4 6-8

يجب أن يلاحظ ان تقارب نصف العمر لدواء (Phenytoin ) في الجدول السابق بين الأطفال حديثي الولادة والكبار هو كما قلنا أن الأرقام مأخوذة لأطفال كانت أمهاتهم يتناولن هذا الدواء أثناء فترة الحمل، ونتج عن ذلك أن حفز هذا الدواء نشاط الانزيمات عند الجنين، وبالتالي أصبح بمقدور الطفل حديث الولادة استقلاب الـPhenytoin كما هي الحال عند الكبار، بينما القراءات المأخوذة في هذا الجدول لدواء Phenytoin يبدو أنها لأطفال لم تكن أمهاتهم يتناولن هذا الدواء أثناء فترة الحمل، وبالتالي لم يكن هناك تحفيز لفعالية الأنزيمات لديهم . (2)

مقال رائع ومعلومات غنيه جدا بالفائده
بارك الله فيك

شكرا لكم زملائي الكرام على المتابعة والاهتمام